CN217495242U - 一种封闭式层压机及联动成套层压设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型针对现有技术层压机当组件越大时，制造成本越高、生产效率低的不足，提供一种封闭式层压机及联动成套层压设备，封闭式层压机包括：包括真空容器和层压机构，真空容器与抽真空设备相连以使真空容器内能获得真空环境；层压机构置于所述真空容器内，包括刚性的层压板和支撑工作台，所述层压板和支撑工作台上下相对设置并相对移动组成非密封的层压单元，本实用新型封闭式层压机，真空容器中的支撑工作台和层压板只承受层压组件所需压力，不再承受外界和真空室内的压差，极大地降低了层压机的成本，采用层压板进行层压，有效防止光伏组件在野外长时间工作时边角开裂或因应力释放开裂等情况的发生。

Description

一种封闭式层压机及联动成套层压设备

技术领域

本实用新型属于光伏设备领域，特别是涉及一种封闭式层压机及联动成套层压设备。

背景技术

太阳能作为一种绿色新能源，在能源利用中有着举足轻重的作用，其技术发展速度极快。层压机是太阳能电池组件封装设备中的关键设备，其性能直接影响着组件的质量和生产效率。

目前，所有层压机在对光伏组件进行层压时都需要在真空状态下进行，光伏组件置于由上箱和下箱组成的密封腔体内，该腔体俗称为层压腔，在真空状态下对位于其内的光伏组件施加压力，完成压制工作，每个层压腔都是由上箱和下箱封闭后形成的独立的真空腔室，不管是单腔与多腔，还是单层与多层光伏组件层压机，每个压制光伏组件的层压腔都是由独立的真空腔室组合而成。采用上述结构，随着单片组件尺寸的不断增大，相应的每个独立的层压腔室也需不断增大，整体层压机尺寸随之不断增大，占地面积和制造运输成本成倍增加。同时，由于真空腔不断增大，导致腔体外壳随之需要增加强度，腔体尺寸越大，腔体外壳的强度增加越多，使生产成本直线上升。

另外，传统的光伏组件层压机，采用胶板压的方式完成电池组件的压制，传统的胶板层压方式中在上箱设置胶板，由胶板将层压腔分隔成上真空室和下真空室，下真空室抽真空排气后，再对上室充气使胶板膨胀充气，胶板对组件进行层压，层压完毕再对上真空室抽气排气使胶板复位，对下真空室充气，因此，需要反复对真空腔室进行充气抽气，能源损耗多，充气抽气占用工艺时间，使生产效率低；再者胶板直接与组件接触，由于胶板充气后成囊状且胶板有弹性，当胶板压在光伏组件上方时，对光伏组件的压力不均匀，比如光伏组件的四周处由于失去支撑的状态，胶板因弹力下垂造成对光伏组件周边产生下拉的拉力，导致组件四边受力远大于中部，组件边缘会发生向下弯曲的现象，当外部环境比较差时，比如在野外发电过程中可能发生边角开裂等风险。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术层压机当组件越大时，需要腔体的强度越高，腔体越大，使制造成本越高、生产效率低的不足，提供一种封闭式层压机及层压生产线。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种封闭式层压机，包括：真空容器，所述真空容器包括容器外壳和料门，所述真空容器与抽真空设备相连以使所述真空容器内能获得真空环境；在真空容器外壳上设置有进料和出料用的通道口，由料门密封和开启通道口以进料和出料；层压机构，其置于所述真空容器内，所述层压机构包括架体、刚性的层压板和支撑工作台，层压板位于支撑工作台的上方，所述层压板和支撑工作台上下相对设置组成非密封的层压单元，当层压单元为两个以上时，各所述支撑工作台沿竖直方向以预定距离隔开并由所述架体支撑，每个所述层压板能够相对于对应的支撑工作台上下移动以对置于支撑工作台上的光伏组件进行层压；

所述支撑工作台通过固定件固定于所述架体上，所述支撑工作台中设有液体流通通道，所述液体流通通道内设置有循环的热油或冷却水，所述的支撑工作台上环绕设置有输送带，由输送带接收工件和将工件传送出真空容器；

所述层压板中设置有能够通入循环的热油或冷却水的液体流通通道；

所述层压板通过层压板升降机构驱动沿竖直方向上下移动；所述层压板升降机构与控制器相连，由控制器控制层压板的升降运动，还包括压力传感器以感测所述层压板抵压光伏组件的压力，所述压力传感器将所测的压力信号发送给所述控制器以控制所述层压板升降机构的运动，进而将光伏组件所受压力控制在工艺要求范围内；

所述层压板的与光伏组件接触的表面设置有用于防止光伏组件受压破裂的缓冲部件，所述的缓冲部件为柔性衬垫；

进料和出料用的通道口包括进料口和出料口，进料口设置在真空容器的进料端，出料口设置在真空容器的出料端，所述料门包括进料门和出料门，光伏组件通过所述进料口为层压单元供料，层压完成的光伏组件通过所述出料口离开所述真空容器，当所述的层压单元为两个以上时，所述的通道口为至少一个，当进料口和/或出料口为多个时进料口和出料口的数量与层压单元的数量一致且进料口和/或出料口的高度分别与层压单元的支撑工作台的高度相适应以通过相对应的进料、出料通道口为层压单元供料、出料；

所述的料门包括连杆和翻转板，在翻转板的两侧分别设置有连杆，每侧的连杆和翻转板间通过连接件连接，连接件的一端连接翻转板的自由端，另一端与连杆转动连接，翻转板的连接端与通道口的边沿铰接连接，在通道口处设置有密封法兰，由驱动装置驱动连杆往复移动使翻转板与通道口闭合或从通道口离开从而实现通道口的密封与开启；还设置有密封固定装置，当翻转板封闭通道口时将翻转板固定在通道口处以使密封严密；当所述层压单元为两个以上时，包括多个上下设置的翻转板，每个所述翻转板均与所述的连杆通过连接件连接，每一个翻转板对应封闭一通道口；

所述架体为柱式架体，各柱的上端和下端均由横梁固定连接成框架式的结构或者立柱的上端和/或下端与真空容器外壳固定连接，所述的支撑工作台上环绕设置有输送带用以接料和出料，输送带由驱动装置驱动环绕支撑工作台运行。

一种联动成套层压设备，包括入料堆栈、出料堆栈以及至少一个前述的封闭式层压机；所述封闭式层压机设置在入料堆栈与出料堆栈之间；

当所述的封闭式层压机为两个时，位于前端和后端的层压机的工作台均为加热工作台，在位于前端的层压机中进行初次层压，在位于后端的层压机中进行固化；当所述层压机为三个时，位于第一位和第二位的支撑工作台均为加热工作台，位于第三位的层压机为冷却工作台，在位于第一位的层压机中完成初次层压，在位于第二位的层压机中完成固化，位于第三位的层压机中进行冷却。

本实用新型的有益效果为：

采用本实用新型实施例结构的封闭式层压机，由于层压单元由层压板和支撑工作台成对设立组成，二者间为非密封式结构，且设置于真空容器内，因此，对光伏组件层压时是通过对真空容器抽真空从而获得层压的真空环境及排除气泡操作，无需单独对层压单元进行抽气和充气操作，工艺简单；取消传统层压机的上箱和支撑工作台的加固结构，真空容器中的支撑工作台和层压板只承受层压组件所需压力，不再承受外界和真空室内的压差，节省了大量材料和重量，极大地降低了层压机的成本，层压时由层压板进行层压，光伏组件各部分受力均匀，大大提高了组件的质量；取消传统层压机所必须的硅胶板，大大降低成本；减少客户维护和更换胶板成本，节约生产时间，提高生产效率；可对真空容器整体抽真空，使得内部热量无法通过空气散热，节省了能源成本；整个层压机构不再承受真空外压，可简化整个层压机的结构化，材料成本和动作能耗等均降低；由于利用层压板的下表面对光伏组件直接进行刚性施压，组件边缘不会存在弯曲情况，可以有效防止光伏组件在野外长时间工作时边角开裂或因应力释放开裂等情况的发生。

附图说明

图1为本实用新型封闭式层压机实施例立体结构示意图；

图2为本实用新型层压机构实施例立体结构示意图；

图3为本实用新型联动成套层压设备立体结构示意图；

图4为压力传感器位置实施例示意图；

图5为料门与背板连接结构实施例示意图，料门处于关闭状态；

图6为料门与背板连接结构实施例示意图，料门处于开启状态。

附图标记说明：

1-真空容器；2-层压机构；11-容器外壳；12a-进料门；12b-出料门；21-架体；22-层压板；23-支撑工作台；24-层压板升降机构；25-固定件； 26-压力传感器；30-背板；31-翻转板；32-连杆；33-密封法兰；34-密封胶条；35-铰接件；36-电磁铁；37-连接件；

A-入料堆栈；B1-层压单元；B2-固化单元；B3-冷却单元；C-出料堆栈。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1至图6所示，本实用新型的实施例结构的封闭式层压机，包括：真空容器1，真空容器1包括容器外壳11和料门，在真空容器外壳上设置有进料和出料用的通道口，由料门密封和开启通道口以进料和出料。真空容器1与抽真空设备相连以使真空容器1内获得真空环境；以及层压机构2，其置于真空容器1内，层压机构2包括架体21、至少一个刚性的层压板22和至少一个支撑工作台13，每个层压板均位于一支撑工作台的上方，层压板和支撑工作台成对设置组成一层压单元，层压板22能够向着或背着支撑工作台移动并将位于二者间的工件进行挤压。当设置两个以上层压板和两个以上支撑工作台23时，各支撑工作台沿竖直方向排列并以预定距离隔开，与此相对应，层压板也沿竖直方向排列并以预定距离隔开，每个支撑工作台23的上方均对应地设置有一层压板22，多个层压板22和多个支撑工作台23分别成对设置以在架体21内形成多层层压单元，每个层压板22均能够相对于支撑工作台23上下移动以对置于支撑工作台上的光伏组件进行层压。支撑工作台可以固定连接在架体21内，也可以在架体内相对于料门移动以完成接料或出料。层压时，支撑工作台23和层压板22间形成非密封的空间，当抽真空装置对真空容器抽真空时，同时使支撑工作台和层压板间同步真空。与传统层压机相比，本实用新型结构的层压机，无需单独设置上箱和下箱，支撑工作台和层压板间无需单独密封，因此，省去了上箱和下箱结构及密封结构和密封件，省去了上箱和下箱所占用的空间，层压机整体尺寸大大降低，可充分利用高度空间实现多层布置，满足一次性层压多个光伏组件。当进行层压时，统一对真空容器抽真空，能同时对多个层压单元进行真空操作，在此真空下由层压板对光伏组件施压，无需再进行抽真空或充气操作，当层压完毕，开启料门的同时对真空容器充气，与此同时对各层压单元间被充气，无需单独给层压单元充气即可完成破真空操作，节约了能源，提高了效率。

在本实施方案中，真空容器1与抽真空设备相连，以确保进行层压作业时，整个层压机构2处于真空环境下，在真空环境下由层压板直接对光伏组件层压，可以避免现有技术采用胶板层压时施压压力不均匀的情况发生，可以避免光伏组件在层压过程中产生气泡而影响产品质量，并且由容器承受因真空而产生的外压，层压机构2不再单独地承受外压，因此，对层压机构的强度要求低，当层压大尺寸光伏组件时无需大幅度提高箱体的强度，因此，极大地降低了层压机的材料成本和制造难度。

在一优选实施方案中，支撑工作台23通过固定件25固定于架体21上，支撑工作台23的四个角部通过支撑工作台固定件25固定连接在架体21的四个立柱上。支撑工作台固定件25可以包括角铁，角铁通过螺钉固定在架体21的立柱上，支撑工作台23再固定在角铁上，层压板最好滑动地设置在架体上，并由升降机构驱动升降，由滑轨进行导向。

支撑工作台23可以为加热板、冷却板或常温板，当为加热板或冷却板时，支撑工作台中设有液体流通通道，根据需要向液体流通通道内通入循环的热油或冷却水。当然，支撑工作台23的加热也可以采用其他方式，比如，利用电加热管、红外加热棒等以达到所需的工作温度。当支撑工作台内设置加热装置时可作为层压机或固化机使用，当设置有冷却装置时，可作为冷却机使用。

在本实施方案中，层压板22中也可以设置有能够通入循环的热油或冷却水的液体流通通道。层压板22也可以根据实际需要对光伏组件进行加热或冷却。

其中，层压板升降机构24可以为举升气缸，并且设置有限位导向机构（图中未示出），可以保证层压板22在进行上下运动时不跑偏并固定在固定位置。层压板22起升后，可以进行光伏组件的传入或传出。光伏组件置于支撑工作台23上时，层压板22向下运动，通过层压板22的下表面对光伏组件进行均匀地施加压力。

在一个优选的实施例中，层压板升降机构24与控制器相连以整体控制所有层压板22的升降运动或者控制某一个或某几个层压板22的升降运动。根据实际需要，由控制器控制多层层压单元的层压板同时上升或同时下降使各层压单元同时实施层压或进/出料，或者由控制器控制每个层压板单独动作以单独实施进/出料和层压工作。在层压板的移动路线上可设置限位装置对层压板的上升行程进行限制，限位装置可以是行程开关，也可以是光电传感器，限位装置与控制器连接，向控制器发送到位信号。

本实用新型实施例的封闭式层压机进一步包括压力传感器以感测层压板22抵压光伏组件的压力，压力传感器将所测的压力信号发送给控制器以控制层压板升降机构24的运动，进而将光伏组件所受压力控制在工艺要求范围内。最好在每个支撑工作台上表面的四个角处分别设置一压力传感器各压力传感器均与控制器的输入端连接，采集层压板的压力，并取均值，反馈给控制器，由控制器据反馈的压力控制气缸的下降位置以施加设定的工作压力。

最好在层压板22与光伏组件接触的表面也就是层压板的下表面设置缓冲部件，以避免由于光伏组件不平而导致光伏组件表面出现裂纹或使光伏组件碎裂。缓冲部件采用柔性材质的玻璃布、毛毡、胶板等，缓冲部件固定设置在层压板的下表面，并与层压板的下表面相帖合。最好采用毛毡与玻璃布相结合的结构作为缓冲部件，毛毡位于玻璃部的上方与层压板相邻，玻璃布位于毛毡的下方、层压时与光伏组件接触，这样既可以对压力进行缓冲也可以防止粘胶污染毛毡。

可以仅在在真空容器的一端设置通道口，通过同一通道口为所有的层压单元完成进料和出料，最好，在真空容器1的光伏组件进出方向上的两端分别设置通道口作为进料口和出料口，相应地在真空容器的两端分别设置料门，分别是进料门12a和出料门12b，光伏组件通过进料口接料，通过出料口出料，当层压单元为两个以上时，可以通过同一个通道口完成进料和出料，也可以每个层压单元相应设置一进料口和出料口进行单独进料和出料，当每个层压单元单独设置一进料口和出料口时进料口和出料口的高度要与支撑工作台的高度相适应，方便支撑工作台接料和出料。

本实用新型中，架体21为立柱式结构，位于四角的立柱和连接立柱上下两端的横梁构成了架体的基本结构，支撑工作台直接固定在四角的立柱上，或者立柱的上下两端直接与真空容器固定连接，采用此种结构，架体整体为框架式，各方位均为开放式，各方位均与真空容器内部连通，可以更好地实现气体流通，有利于真空操作或充气操作，缩短真空操作和充气操作的时间。

真空容器的两端分别通过背板30封闭，在进料端的背板上设置有进料口，在位于出料端的背板上设置有出料口，由料门密封对应的进料口和出料口。为了实现良好的密封，在进料口和出料口外均设置有密封法兰33，当设置多层层压单元时，进料口、出料口及进料门和出料门的数量与层压单元的数量一致。料门最好采用如下结构：包括至少一个翻转板31、在翻转板的两侧分别设置连杆32，连杆与翻转板通过连接件37铰接连接，连接件位于翻转板的自由端，连接件一端固定连接翻板的一表面，另一端与连杆转动连接，翻转板的数量与层压单元的数量一致，当翻转板为多个时，各翻转板上下排列相互间隔，一个翻转板与一进料口或出料口对应设置，翻转板上与自由端相对的一端为连接端，翻转板通过其连接端与背板铰接连接，当连杆上下移动时，翻转板封闭对应的进料口或出料口。设置驱动连杆移动的连杆驱动装置，其可以是气缸，也可以是齿轮齿条传动机构，也可以是直线电缸，由连杆驱动装置的输出端连接连杆，驱动连杆往复移动从而实现翻转板的打开和关闭，当关闭时翻转板与密封法兰贴合实现对进料口和出料口的密封。为了更好地实现密封，最好在每个法兰周围设置多个电磁铁36作为密封固定装置，电磁铁固定设置在背板上，当密封时，电磁铁得电，吸引住翻转板，确保不漏气；需要打开时，电磁铁失电，方便翻转板打开。还可以采用其它结构的密封固定装置，如锁紧装置将料门与背板锁紧连接。为了密封的更紧密，在密封法兰周围设置密封胶条34。

采用本实用新型实施结构的封闭式层压机，可组成多种层压生产线，其基本组成包括入料堆栈A、出料堆栈C以及一个或两个以上的封闭式层压机；封闭式层压机设置在入料堆栈A与出料堆栈C之间；封闭式层压机的数量由用户根据工艺节拍要求决定。在图4所示的实施例中设置有三个封闭式层压机，三个封闭式层压机分别作为层压单元B1、固化单元B2和冷却单元B3，层压单元B1、固化单元B2和冷却单元B3沿着从入料堆栈A到出料堆栈C的方向依次设置在入料堆栈A与出料堆栈C之间；其中，层压单元B1的支撑工作台23中和固化单元B2的支撑工作台23中均设置有加热装置，比如设置有液体流通通道，在液体流通通道内设置循环的热油，冷却单元B3的支撑工作台23中设置有液体流通通道，液体流通通道内具有循环的冷却水。光伏组件由入料堆栈A传输到层压单元B1中，在层压单元B1中进行初次层压，然后由辅助传输机构传输到固化单元B2中进行层压固化，再进入冷却单元B3中进行冷却，最后层压完成的光伏组件输出到出料堆栈C上，完成整个层压工作。也可以仅配置两台层压机，在第一台层压机内进行初次层压，在第二台层压机内进行固化。

采用本实用新型结构的层压生产线，层压单元、固化单元及冷却单元均采用封闭式层压机，光伏组件从上一单元传输出去后即可将料门封闭进行抽真空操作，可以同时实现料的传入和传出，料传出之时可实现料传入，传出后即进行真空操作，效率高。

容器外壳11上设置有多个管路孔，以用于将加热油管、冷却水管、抽真空管路以及电连接线路连接到真空容器1内。

真空容器1的料门处和管路孔处均设置有密封结构以确保真空容器1在作业时的密封状态。

Claims (10)

1.一种封闭式层压机，其特征在于，包括：

真空容器，所述真空容器包括容器外壳和料门，所述真空容器与抽真空设备相连以使所述真空容器内能获得真空环境；在真空容器外壳上设置有进料和出料用的通道口，由料门密封和开启通道口以进料和出料；

层压机构，其置于所述真空容器内，所述层压机构包括架体、刚性的层压板和支撑工作台，层压板位于支撑工作台的上方，所述层压板和支撑工作台上下相对设置组成非密封的层压单元，当层压单元为两个以上时，各所述支撑工作台沿竖直方向以预定距离隔开并由所述架体支撑，每个所述层压板能够相对于对应的支撑工作台上下移动以对置于支撑工作台上的光伏组件进行层压。

2.根据权利要求1所述的封闭式层压机，其特征在于，所述支撑工作台通过固定件固定于所述架体上，所述支撑工作台中设有液体流通通道，所述液体流通通道内设置有循环的热油或冷却水，所述的支撑工作台上环绕设置有输送带，由输送带接收工件和将工件传送出真空容器。

3.根据权利要求1所述的封闭式层压机，其特征在于，所述层压板中设置有能够通入循环的热油或冷却水的液体流通通道。

4.根据权利要求1所述的封闭式层压机，其特征在于，所述层压板通过层压板升降机构驱动沿竖直方向上下移动；所述层压板升降机构与控制器相连，由控制器控制层压板的升降运动，还包括压力传感器以感测所述层压板抵压光伏组件的压力，所述压力传感器将所测的压力信号发送给所述控制器以控制所述层压板升降机构的运动，进而将光伏组件所受压力控制在工艺要求范围内。

5.根据权利要求4所述的封闭式层压机，其特征在于，所述层压板的与光伏组件接触的表面设置有用于防止光伏组件受压破裂的缓冲部件，所述的缓冲部件为柔性衬垫。

6.根据权利要求1所述的封闭式层压机，其特征在于，进料和出料用的通道口包括进料口和出料口，进料口设置在真空容器的进料端，出料口设置在真空容器的出料端，所述料门包括进料门和出料门，光伏组件通过所述进料口为层压单元供料，层压完成的光伏组件通过所述出料口离开所述真空容器，当所述的层压单元为两个以上时，所述的通道口为至少一个，当进料口和/或出料口为多个时进料口和出料口的数量与层压单元的数量一致且进料口和/或出料口的高度分别与层压单元的支撑工作台的高度相适应以通过相对应的进料、出料通道口为层压单元供料、出料。

7.根据权利要求1或6所述的封闭式层压机，其特征在于，所述的料门包括连杆和翻转板，在翻转板的两侧分别设置有连杆，每侧的连杆和翻转板间通过连接件连接，连接件的一端连接翻转板的自由端，另一端与连杆转动连接，翻转板的连接端与通道口的边沿铰接连接，在通道口处设置有密封法兰，由驱动装置驱动连杆往复移动使翻转板与通道口闭合或从通道口离开从而实现通道口的密封与开启；还设置有密封固定装置，当翻转板封闭通道口时将翻转板固定在通道口处以使密封严密；当所述层压单元为两个以上时，包括多个上下设置的翻转板，每个所述翻转板均与所述的连杆通过连接件连接，每一个翻转板对应封闭一通道口。

8.根据权利要求1所述的封闭式层压机，其特征在于，所述架体为柱式架体，各柱的上端和下端均由横梁固定连接成框架式的结构或者立柱的上端和/或下端与真空容器外壳固定连接，所述的支撑工作台上环绕设置有输送带用以接料和出料，输送带由驱动装置驱动环绕支撑工作台运行。

9.一种联动成套层压设备，其特征在于，包括入料堆栈、出料堆栈以及至少一个权利要求1-8任一项所述的封闭式层压机；所述封闭式层压机设置在入料堆栈与出料堆栈之间。

10.如权利要求9所述的一种联动成套层压设备，其特征在于，当所述的封闭式层压机为两个时，位于前端和后端的层压机的工作台均为加热工作台，在位于前端的层压机中进行初次层压，在位于后端的层压机中进行固化；当所述层压机为三个时，位于第一位和第二位的支撑工作台均为加热工作台，位于第三位的层压机为冷却工作台，在位于第一位的层压机中完成初次层压，在位于第二位的层压机中完成固化，位于第三位的层压机中进行冷却。

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